Java中精确的数字计算类BigDecimal

1.引言

借用《Effactive Java》这本书中的话,float和double类型的主要设计目标是为了科学计算和工程计算。他们执行二进制浮点运算,这是为了在广域数值范围上提供较为精确的快速近似计算而精心设计的。然而,它们没有提供完全精确的结果,所以不应该被用于要求精确结果的场合。但是,商业计算往往要求结果精确,这时候BigDecimal就派上大用场啦。

2.简介

java.math.BigDecimal BigDecimal,不可变的、任意精度的有符号十进制数。 由任意精度的整数非标度值 和32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数,则标度是小数点后的位数。如果为负数,则将该数的非标度值乘以 10 的负scale 次幂。因此,BigDecimal表示的数值是(unscaledValue × 10-scale)。

3.与之相关的还有两个类

java.math.MathContext:

该对象是封装上下文设置的不可变对象,它描述数字运算符的某些规则,如数据的精度,舍入方式等。

java.math.RoundingMode:

这是一种枚举类型,定义了很多常用的数据舍入方式。
这个类用起来还是很比较复杂的,原因在于舍入模式,数据运算规则太多太多,
不是数学专业出身的人看着中文API都难以理解,这些规则在实际中使用的时候在翻阅都来得及。
在银行、帐户、计费等领域,BigDecimal提供了精确的数值计算。其中8种舍入方式值得掌握。

1、ROUND_UP

舍入远离零的舍入模式。
在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1)。
注意,此舍入模式始终不会减少计算值的大小。

2、ROUND_DOWN

接近零的舍入模式。
在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1,即截短)。
注意,此舍入模式始终不会增加计算值的大小。

3、ROUND_CEILING

接近正无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;
如果为负,则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意,此舍入模式始终不会减少计算值。

4、ROUND_FLOOR

接近负无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正,则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;
如果为负,则舍入行为与 ROUND_UP 相同。
注意,此舍入模式始终不会增加计算值。

5、ROUND_HALF_UP

向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 >= 0.5,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意,这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。

6、ROUND_HALF_DOWN

向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 > 0.5,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则向相邻的偶数舍入。
如果舍弃部分左边的数字为奇数,则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;
如果为偶数,则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。
注意,在重复进行一系列计算时,此舍入模式可以将累加错误减到最小。
此舍入模式也称为“银行家舍入法”,主要在美国使用。四舍六入,五分两种情况。
如果前一位为奇数,则入位,否则舍去。
以下例子为保留小数点1位,那么这种舍入方式下的结果。

1.15>1.2 1.25>1.2

8、ROUND_UNNECESSARY

断言请求的操作具有精确的结果,因此不需要舍入。
如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式,则抛出ArithmeticException。

4.Demo


 BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(1.11111114444555555);
        BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(5.3143142);
        //比较两个数的时候用compareTo  小于返回-1 , 等于返回0 , 大于返回1
        int i = bigDecimal1.compareTo(BigDecimal.ZERO);
        System.out.println("两者比较时--->" + i);
       //两个数相除,保存两位小数
        BigDecimal decimal = bigDecimal2.divide(bigDecimal1, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        System.out.println(decimal);


结果为:
两者比较时--->1
4.78

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